劉　瓊，張韋深，龍?zhí)斐?，汪雪蘭

（中山大學(xué)新華學(xué)院，廣東　廣州　510520）

論獨立學(xué)院醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺建設(shè)的必要性

劉瓊，張韋深，龍?zhí)斐?，汪雪蘭

（中山大學(xué)新華學(xué)院，廣東廣州510520）

隨著國家虛擬仿真實驗教學(xué)示范中心建設(shè)不斷推進，獨立學(xué)院建設(shè)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺，是國家和信息化時代發(fā)展的要求；醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)在的驅(qū)動；提高師生信息化素養(yǎng)的有效途徑；深化醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的需要.

獨立學(xué)院；醫(yī)學(xué)；虛擬仿真實驗教學(xué)平臺；建設(shè)

獨立學(xué)院是近來發(fā)展最快的按新機制、新模式設(shè)立的民辦本科學(xué)校.存在辦學(xué)歷史短，學(xué)生人數(shù)增長快，生師比例大，實驗室建設(shè)相對滯后等諸多問題，尤其是實驗設(shè)備、場地和實驗課學(xué)生人數(shù)之間的矛盾尤為突出.而獨立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位要求學(xué)校又必須加強對學(xué)生實驗和實踐能力培養(yǎng)的力度.因此，突出技術(shù)技能、應(yīng)用型的獨立學(xué)院開展醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺的建設(shè)，有助于提高實驗課教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生實踐動手和創(chuàng)新能力.因此，在獨立學(xué)院開展醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺建設(shè)勢在必行.

1　國家和信息化時代發(fā)展的要求

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》在“加快教育信息化進程”中指出，要建立“數(shù)字圖書館和虛擬實驗室”.2013年國家教育部高教司下文在全國構(gòu)建國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心.到目前為止，國家已批準(zhǔn)醫(yī)學(xué)類虛擬仿真實驗教學(xué)中心十多家，另外還大批高校正在申請之中.

2015年，國際教育信息化大會在青島開幕.主題是“信息技術(shù)與未來教育變革”.國家主席習(xí)近平為大會發(fā)來賀信.強調(diào)因應(yīng)信息技術(shù)的發(fā)展，推動教育變革和創(chuàng)新，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、個性化、終身化的教育體系，建設(shè)“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)”的學(xué)習(xí)型社會，培養(yǎng)大批創(chuàng)新人才，是人類共同面臨的重大課題［1］.

2012開始，美國著名的大學(xué)推出另一種帶交互式的開放課程學(xué)習(xí)平臺——MOOC，逐漸成為趨勢.應(yīng)對幕課挑戰(zhàn)帶來的醫(yī)學(xué)教育國際化，建立開放性、共享性醫(yī)學(xué)教學(xué)平臺，進一步深化醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)改革，破解醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)條件的限制等等，這些要求醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)的改革要有新思路和新方法，醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺建設(shè)將使醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)出現(xiàn)了新的發(fā)展機遇［2-3］.

2013年8月13日，國家教育部高教司下文在全國構(gòu)建國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心.2015年6月再次下文推進國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)，強調(diào)虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)的特色與創(chuàng)新性.

2　醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)在驅(qū)動

從國家開始申報虛擬仿真實驗教學(xué)中心以來，醫(yī)學(xué)類虛擬仿真實驗教學(xué)中心的建設(shè)正在各高校蓬勃發(fā)展.主要有以下幾方面原因［1］:

（1）醫(yī)學(xué)實驗的高危險性.學(xué)生和環(huán)境安全尚無法得到保障.如高致病性病原微生物實驗、放射性和劇毒類物質(zhì)實驗，要求的實驗條件非常高，不具備開設(shè)實驗的條件，即使開設(shè)，師生也面臨較大風(fēng)險.

（2）設(shè)備和資源昂貴的實驗.如實驗設(shè)備昂貴、實驗動物缺少、醫(yī)學(xué)生物類實驗試劑耗材價格過高，尤其是人體解剖實驗所需要的尸體，不僅資源難得，而且重復(fù)使用率低，即使實驗開出，但每組實驗人員過多，教學(xué)效果并不好.

（3）困難的和受倫理限制實驗.儀器設(shè)備操作復(fù)雜，課堂時間有限；實驗技術(shù)，如動物手術(shù)復(fù)雜、難度大；還有很多實驗操作尚不能直接在患者身上進行.如外科手術(shù)、心肺復(fù)蘇急救、各種危險的臨床穿刺治療等診療操作是不允許學(xué)生直接在病人身體上進行的.

（4）長時程實驗.短期無法在實驗室完成.一些長期毒性實驗，實驗時間一般以月計，需要長期觀察實驗的發(fā)生發(fā)展過程和動物形態(tài)變化.而學(xué)習(xí)任務(wù)繁重的本科教學(xué)不可能完成這一的實驗，學(xué)生很難理解這樣的實驗過程，限制了教學(xué)效果.

（5）流失已久的實驗技術(shù)，比如大量經(jīng)典寄生蟲實驗；罕見?。轱L(fēng)、天花）的組織或病源標(biāo)本等.許多經(jīng)典的蟲體和一些寶貴的技術(shù)手法在很多學(xué)校已經(jīng)逐漸失傳，在現(xiàn)代社會根本無法采集到相關(guān)的寄生蟲進行實驗操作，老一輩的許多優(yōu)秀的實驗技術(shù)也隨著人員流失無法保存，因此需要有一些視頻和虛擬仿真將這些珍寶留存下來.

（6）跨學(xué)科復(fù)雜實驗，比如結(jié)合臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、保健醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)等跨學(xué)科復(fù)雜問題分析與討論.

（7）虛擬仿真教學(xué)為現(xiàn)實真實實驗教學(xué)提供前期訓(xùn)練，可節(jié)約真實實驗成本，提高教學(xué)效果.如機能學(xué)的動物實體實驗、外科手術(shù)學(xué)實驗，可先通過虛擬仿真，先訓(xùn)練實驗原理和步驟，再進行真實驗驗操作，實驗效果可大為提高.

（8）虛擬仿真可為PBL、CBL、TBL、MOOC和SPOC教學(xué)的開展提供條件.醫(yī)學(xué)教育尤其是臨床醫(yī)學(xué)教育一項重要任務(wù)就是培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力、臨床分析能力，可通過虛擬仿真模擬臨床場景，組織學(xué)生以團隊為基礎(chǔ)，開展以問題、案例為中心的討論式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和分析問題能力.

綜上所述，開放式網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)，具有良好的交互性、開放性、共享性等特點，豐富了實驗內(nèi)容，增加了學(xué)生動手操作的機會，提供了實驗教學(xué)改革的手段；同時中心對原有各教學(xué)平臺資源進行整合，打破實驗教學(xué)內(nèi)容的學(xué)科、課程限制，形成了基于器官、系統(tǒng)、疾病的系統(tǒng)化虛擬實驗教學(xué)體系，符合醫(yī)學(xué)教學(xué)規(guī)律與發(fā)展趨勢，為高素質(zhì)復(fù)合應(yīng)用型醫(yī)學(xué)相關(guān)人才培養(yǎng)提供了必要的保障.因此，著手建設(shè)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗平臺，在獨立學(xué)院顯得尤為必要.

3　提高師生信息化素養(yǎng)的有效途徑

從2013年開始國家每年批準(zhǔn)建設(shè)100家虛擬仿真實驗教學(xué)中心.近三年中國生理學(xué)會年上都設(shè)有“虛擬仿真實驗室建設(shè)”的主題會議，聘請各學(xué)校專家進行講座和研討.近年來，虛擬仿真實驗室建設(shè)以經(jīng)驗成果總結(jié)的專題會議正在不斷增多.相關(guān)學(xué)者和專家就有關(guān)虛擬仿真實驗室建設(shè)、虛擬仿真實驗教學(xué)理論和實踐研究更是層出不窮.2014年《中國高等教育》13期的專題是有對虛擬仿真實驗教學(xué)研究.主要論述了虛擬仿真實驗對現(xiàn)有實驗教學(xué)體系、模式、手段、教學(xué)改革等的影響.通過三大檢索查得近年來有關(guān)醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)的文章近萬篇，呈如下特點:內(nèi)容豐富（涉及虛擬實驗室建設(shè)、課程體系、教學(xué)模式、手段和方法的影響等方面）［4-8］、多樣化（從信息技術(shù)方面、實驗室建設(shè)、實驗教學(xué)改革、教師和學(xué)生培養(yǎng)等方面進行論述）［6-8］、高質(zhì)量（核心期刊有專欄文章）.表明虛擬實驗教學(xué)的重要性和必要性已越來越受到各級教育行政主管部門以及各學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)層的高度重視，并把它納入學(xué)校實驗室建設(shè)的一部分.因此，在此背景下提出建設(shè)獨立學(xué)院醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺其現(xiàn)實和未來意義明顯.

獨立學(xué)院辦學(xué)歷史短，以青年教師為主，他們電腦信息技術(shù)掌握較好，但實驗技能、教學(xué)經(jīng)驗不足和教學(xué)水平有待提高.開展醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗，它是融合了跨學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域的知識，要求從事虛擬仿真實驗教學(xué)的教師不僅要通曉本領(lǐng)域?qū)嶒灲虒W(xué)和技術(shù)，還要有較高的信息素質(zhì)基礎(chǔ)，能夠熟悉、準(zhǔn)確地根據(jù)虛擬實驗要求，不斷更新和調(diào)整實驗方法和手段，使實驗教學(xué)內(nèi)容和方法保持科學(xué)性、先進性.同時，學(xué)生在虛擬仿真實驗的學(xué)習(xí)中除了學(xué)會實驗內(nèi)容外，也增強了運用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)獲取知識的能力［9］.因此，開展虛擬仿真實驗可加快青年教師的培養(yǎng)，全面提高學(xué)生和教師的信息素養(yǎng).

4　深化醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)示范中心建設(shè)

信息化時代，醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺是醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的一部分，是學(xué)科、專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物.平臺建設(shè)一方面，整合相關(guān)資源，豐富了醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)手段、方法，努力提高醫(yī)學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量，強化學(xué)生動手實踐能力.另一方面，提供給學(xué)生一個進行創(chuàng)新性、設(shè)計性實驗環(huán)境，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維能力［9］.

綜上所述，獨立學(xué)院為提高實驗開出率和教學(xué)質(zhì)量，在推進實體實驗室建設(shè)的同時，加快虛擬仿真實驗平臺建設(shè)是必然選擇.

〔1〕黃武.2015年中國生理學(xué)會新型生理學(xué)實驗技術(shù)平臺培訓(xùn)班講話.

〔2〕伍興階，胡析，李紅松等.應(yīng)對“幕課”挑戰(zhàn)深化醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)改革［J］.中國高等教育，2014（12）：32-34.

〔3〕王庭槐.Mooc席卷全球教育的大規(guī)模在線開放課程［M］.人民衛(wèi)生出版社，2014.

〔4〕蒲丹，周舟，任安杰等.多層次綜合性虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)經(jīng)驗初探［J］.實驗技術(shù)與管理，2014，3（31）：5-8，16.

〔5〕王維國.虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)思考與建議［J］.實驗室研究與探索，2013，12（32）：5-8.

〔6〕王文軍，李冰，安川林.虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用初探［J］.中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2009（03）：28-30.

〔7〕宋宏泉.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用［J］.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2009（08）：51-53.

〔8〕萬學(xué)紅，姚巡，卿平，等.現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模擬教學(xué)的發(fā)展及其對醫(yī)學(xué)教育的影響［J］.中國循證醫(yī)學(xué)雜志，2008，8（6）：413-415.

〔9〕劉瓊.虛擬仿真實驗室對教學(xué)的作用研究［J］.中國教育學(xué)刊，2015（11）.

G642

A

1673-260X（2016）07-0264-02

2016-04-12

2015年廣東省教育廳教育信息技術(shù)類教學(xué)改革研究項目 （2015059）；2015年中山大學(xué)新華學(xué)院教學(xué)改革項目（2015J014）；2014年中山大學(xué)新華學(xué)院重點課程“實驗生理科學(xué)”項目；2013年中山大學(xué)新華學(xué)院機能實驗學(xué)實驗教學(xué)示范中心項目（2013S001）

龍?zhí)斐?，男?955年9月，碩士，生理學(xué)副教授，中山大學(xué)新華學(xué)院實驗與信息管理部副部長；汪雪蘭，女，1964年5月，博士，藥理學(xué)教授，中山大學(xué)新華學(xué)院醫(yī)學(xué)公共平臺主任